CIRCOLAZIONE GENERALE
ATMOSFERICA
ANALISI DELLA C. G. A.
FORZA DEVIANTE DI CORIOLIS
CONSEGUENZE DELLA C.G.A.
CIRCOLAZIONI TERMICHE
CIRCOLAZIONE DELLE MEDIE LATITUDINI
CIRCOLAZIONE GENERALE
ATMOSFERICA
cause fondamentali
differente riscaldamento nelle diverse regioni del globo
riscaldamento maggiore nelle zone tropicali, minore nelle polari
necessità di trasferire calore da equatore verso poli
caso ipotetico
Terra non in rotazione e superficialmente omogenea (oceani)
unica circolazione convettiva meridiana a scala emisferica
Cella di Hadley:
2
CIRCOLAZIONE GENERALE ATMOSFERICA
caso ipotetico
Terra in lenta rotazione
ancora unica circolazione convettiva
deviazione di Coriolis
Emisfero Nord:
Emisfero Sud:
flusso
flusso
flusso
flusso
in
in
in
in
superficie nord-orientale
quota sud-occidentale
superficie sud-orientale
quota nord-occidentale
EMISFERO SUD
DEVIAZIONE CORIOLIS AGISCE IN DIREZIONE OPPOSTA
CIRCOLAZIONE ATMOSFERICA SPECULARE EMISFERO NORD
A SEGUIRE SEMPRE RIFERIMENTO A EMISFERO NORD
3
CIRCOLAZIONE GENERALE ATMOSFERICA
caso reale
Terra in rotazione con periodo 24 h
modello a singola Cella di Hadley non più plausibile
flusso superficiale completamente orientale prima equatore
componente orientale vento centinaia nodi
attrito equatoriale tale da rallentare rotazione terrestre
modello complesso di circolazione atmosferica
da unica circolazione meridiana a sistema di tre circolazioni:
meridiana interpropicale o cella di Hadley 0° - 30°N
extratropicale o cella di Ferrel
30°N - 60°N
cella polare
60°N - 90°N
4
CIRCOLAZIONE GENERALE ATMOSFERICA
conseguenze
venti permanenti (superficie)
nordorientali intertropicali (alisei)
venti occidentali medie latitudini
venti orientali polari
sistemi barici dinamici
basse equatoriali
alte subtropicali
basse polari
alte artiche
5
CIRCOLAZIONE INTERTROPICALE
cella di Hadley confinata tra equatore e tropico
salita in quota di aria calda a equatore
fascia di bassa pressione al suolo
in quota correnti meridiane verso polo
intervento della forza deviante
correnti divengono sudoccidentali (controalisei)
tra 25°N e 40°N circolazione diviene zonale
discesa di aria al suolo a latitudini subtropicale
fascia di alta pressione subtropicale
per divergenza, parte aria verso il polo, parte verso equatore
al suolo correnti meridiane verso equatore
intervento della forza deviante
correnti divengono nordorientali (alisei)
6
SISTEMI BARICI DINAMICI
originati dai moti verticali aria
anticicloni
subsidenza
divergenza al suolo, convergenza in quota
cicloni
salita aria in quota
convergenza al suolo, divergenza in quota
fasce circumpolari di:
bassa pressione equatoriale
alta pressione tropicale
bassa pressione polare
alta pressione artica
7
SISTEMI BARICI DINAMICI
nuclei barici dinamici
punti di massimo e minimo barico relativo interni alle fasce
in corrispondenza degli oceani
temperatura e flusso del vento più uniformi lungo tutto anno
attrito sui continenti effetti più marcati sul flusso geostrofico
anticicloni rinforzati su Azzorre, Bermuda, Pacifico orientale
cicloni accentuati su Aleutine e Islanda
8
CIRCOLAZIONE TERMICHE
origina da gradiente orizzontali di temperatura
inizialmente superfici isobariche parallele suolo
in assenza di gradiente barico
diverso riscaldamento del suolo a pressione costante
l’aria scaldata si espande e diminuisce la densità
l’aria raffreddata si contrae e aumenta la densità
superfici isobariche inclinate all’aumentare della quota
si origina gradiente barico in quota
alta pressione su zona calda
bassa pressione su zona fredda
9
CIRCOLAZIONE TERMICHE
EFFETTO DI DIVERSO RISCALDAMENTO AL
SUOLO SU UN CAMPO BARICO UNIFORME:
AVVIO DI CIRCOLAZIONE TERMICA IN QUOTA
10
CIRCOLAZIONE TERMICHE
EFFETTO DI DIVERSO RISCALDAMENTO AL
SUOLO SU UN CAMPO BARICO UNIFORME:
CIRCOLAZIONE TERMICA COMPLETA
11
CIRCOLAZIONE TERMICHE
stesso origine per fenomeni a scale molto diverse:
mesoscala (centinaio di km): brezze
sinottica (decine di migliaia di km): monsoni
caratteristiche delle circolazioni termiche:
i venti scorrono al suolo da zone fredde verso zone calde
i venti invertono periodicamente la circolazione
esempi di circolazioni termiche
brezze: periodo di dodici ore
monsoni: periodo di sei mesi
circolazione monsonica:
ovunque ci sia vasto continente circondato da oceani
dipende da forma e morfologia del continente
dipende anche dalle variazioni in latitudine della ITCZ
è più forte ed incisiva nel sud est asiatico
12
CIRCOLAZIONE TERMICHE
ESEMPI DI CIRCOLAZIONI A MESOSCALA:
BREZZE DI MARE E BREZZE DI VALLE
13
CIRCOLAZIONE TERMICHE
ESEMPI DI CIRCOLAZIONI A SCALA SINOTTICA:
I MONSONI
14
CIRCOLAZIONE GLOBALE AL SUOLO
media stagionale globale del regime dei venti
la media elimina le piccole circolazioni a scala locale
combinazione di circolazione generale e termica
circolazione termica è tipicamente quella monsonica
la circolazione globale ha forti variazioni stagionali
posizione dei nuclei dinamici di alta e bassa
Islanda: più intenso e meridionale in inverno
Azzorre: più debole e meridionale in inverno
al suolo ITCZ più a sud in inverno, a nord in estate
in estate a nord dell’Himalaya
alisei emisfero meridionale passano equatore
subiscono deviazione Coriolis dell’emisfero nord
ruotano da SE a SW e rinforzano il monsone estivo
15
CIRCOLAZIONE GLOBALE IN QUOTA
sempre visibili i nuclei di alta e bassa dinamica
westerlies più forti in inverno che in estate
struttura ad onda del flusso delle westerlies
onde lunghe (long waves): tre gole, di cui una su Europa
necessarie per lo scambio termico tra aria tropicale e polare
presenza di correnti a getto (jet stream)
strette bande di vento forte
massima intensità tra 60 e 240 kt
massima intensità a quota prossima a tropopausa
nei punti di massima intensità delle westerlies
in media due getti nelle westerlies:
getto principale o del fronte polare (polar front jet stream)
getto subtropicale (subtropical jet stream)
16
